Bilim insanları, zürafadan yüksek kaliteli bir genom ürettiler. Bu genom zürafaların bu kafa karıştırıcı benzersiz biyolojik özelliklerinden hangi genlerin sorumlu olduğunu bulmaları için bir anahtar oldu!
Zürafalar olağanüstü anatomisi ve evrimsel adaptasyonları ile hayvan evrimi ve fizyolojisi için çok önemli bir örnektir. Kopenhag Üniversitesi ve Çin Northwestern Politeknik Üniversitesi’nden bilim insanları bir araya geldi. Zürafadan yüksek kaliteli bir genom ürettiler ve sahip oldukları farklı biyolojik özelliklerinden hangi genlerin sorumlu olduğu araştırmaya başladılar.
Zürafalar Ve Uzun Boyları
Zürafaların uzun boyları fizyolojik bir adaptasyon örneğidir. Zürafanın kan basıncı, yüksek konumda olan kafası için düzenli bir kan akışı sağlamak amacıyla insanlarda ve diğer birçok memelide olduğundan iki kat daha yüksektir. Peki zürafalar kardiyovasküler sistemde ciddi hasar veya felç gibi yüksek tansiyonun yan etkilerinden nasıl etkilenmiyor?
Araştırma ekibi, diğer tüm hayvanlara kıyasla zürafada birçok değişikliğe uğramış FGFRL1 olarak bilinen bir gen üzerine dikkatleri topladılar. Gelişmiş gen düzenleme tekniklerini ile bu zürafaya özgü FGFRL1 mutasyonlarını laboratuvar farelerine tanıttılar. İlginç bir şekilde, zürafa tipi fareler iki önemli yönden normal farelerden farklıydı: kan basıncını artıran bir ilaçla tedavi edildiklerinde daha az kardiyovasküler ve organ hasarı yaşadılar. Bununla kalmayıp daha sıkı ve daha yoğun kemikler geliştirdiklerini gördüler.
Kopenhag Üniversitesi Biyoloji Bölümünden Rasmus Heller, “Bu değişikliklerin her ikisi de doğrudan zürafanın benzersiz fizyolojik özellikleriyle ilgiliydi. Yüksek tansiyonla başa çıkmak ve diğer memelilerden daha hızlı büyümelerine rağmen uzun boynu ve bacakları oluşturmak için kompakt ve güçlü kemikleri korumak.” Diyor.
Zürafalar Uyuyamıyor
Zürafalar için vahşi bir yırtıcıdan kalkıp kaçmak bir yana, sadece ayağa kalkmak bile onlar için çok zahmetli ve tuhaf bir durumdur. Bu nedenle, zürafalar diğer memelilerin çoğundan çok daha az uyumaya adapte olmuş canlılardır!
Rasmus Heller şöyle açıklıyor: “Sirkadiyen ritmi ve uykuyu düzenleyen anahtar genlerin zürafalarda güçlü seçilim altında olduğunu ve muhtemelen zürafanın diğer memelilere göre daha kesintili bir uyku-uyanıklık döngüsüne izin verdiğini bulduk. Diğer hayvanlarla ilgili araştırmalara paralel olarak, evrimsel bir değiş tokuş da onların duyusal algılarını belirliyor gibi görünüyor.’’ diyor. Zürafalar genel olarak çok uyanıktır ve mükemmel görüşlerini kullanarak ufku taramak için yükseklik avantajlarından yararlanırlar. Tersine, koku alma ile ilgili birçok geni kaybetmişlerdir, bu da muhtemelen yer seviyesine kıyasla 5 metrede kökten seyreltilmiş koku varlığıyla ilgilidir. “
Evrimsel Mekanizmalara Etkisi ve Belki de İnsan Tıbbına Yararı Olabilecek Buluş!
Bu bulgular, temel evrim mekanizmalarına yeni bulgular sunar. Güçlü bir şekilde seçilmiş FGFRL1 geninin ikili etkileri, bir genin fenotipi birkaç farklı yönden etkileyebileceği fenomeni ile uyumludur. Pleiotropi, alışılmadık derecede büyük fenotipik değişiklikleri açıklamak için çok önemlidir. Bu tür değişiklikler genellikle kısa bir evrimsel süre içerisinde bir dizi özelliğin değişmesine yol açar. Bu noktada pleiotropi, evrimin zürafa gibi çok değişik özelliklere sahip bir hayvanın oluşması için, gerekli olan çok fazla birbirleri ile ilişkisi olan değişiklikleri nasıl başarılı olabileceğine bir çözüm sağlayabilir. Üstelik bulgular, FGFRL1’i insan kardiyovasküler hastalığında bir araştırma konusu olarak tedavi yöntemi olabilir mi sorularını akıllara getiriyor!
Polytechnical Üniversitesi’nden Qiang Qiu, “Bu sonuçlar, hayvanların yalnızca evrimin temel ilkelerini anlamak için değil, aynı zamanda hastalıklarla ilgisi olan gerçekten ilgilendiğimiz bazı fenotipleri, hangi genlerin etkilediğini anlamamıza yardımcı olmak için ilginç model örnekler oluyor. Genetik varyantların farklı türlerde mutlaka aynı fenotipik etkiye sahip olmadığına ve fenotiplerin kodlama bölgelerindeki varyasyondan başka birçok şeyden etkilendiğine dikkat çekmeye değer.’’ Diyor.
Kaynaklar
1.https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317155201.htm
Görsel 1, Görsel 2, Görsel 3, Görsel 4
Çalışma sonuçları, bir çok alan için araştırma kaynağı niteliğinde